单片机中的UART接口编程

UART（通用异步收发传输器）是一种常见的串行通信接口，广泛应用于各种单片机和外设设备之间的通信。本篇博客将详细介绍单片机中UART接口编程的相关技术。

什么是UART接口

UART是一种异步串行通信接口，用于在计算机系统中进行数据传输。它是一种很古老的接口，但由于其简单性和可靠性，在嵌入式系统领域仍然广泛使用。UART接口包括两个信号线，即发送线（TX）和接收线（RX），它们分别用于发送和接收数据。

UART接口的工作原理

UART接口的工作原理非常简单。发送方将要发送的数据位一位地连续发送到TX引脚，接收方通过RX引脚一位地连续接收数据。发送方和接收方通过波特率（即每秒传输位数）来同步数据传输。在通信开始前，发送方和接收方必须使用相同的波特率进行配置。

单片机中的UART接口

在单片机中，UART接口通常由硬件模块提供支持。该硬件模块负责发送和接收数据，并提供相应的寄存器来配置和控制UART接口的各种参数。以下是一些常见的UART接口参数：

• 波特率：决定UART接口传输速度的参数。
• 数据位数：决定一次传输的数据位数。
• 停止位：表示一个数据帧的结束。
• 校验位：用于检验数据的正确性，可选项有奇校验、偶校验和无校验。

单片机中的UART接口编程

在单片机中，我们可以通过编程来配置和控制UART接口。编程步骤如下：

1. 初始化UART模块：选择波特率、数据位数、停止位和校验位等参数，并使能UART模块。
2. 读取或写入数据：通过相应的寄存器读取或写入数据。
3. 检查发送或接收完成状态：使用状态寄存器检查发送或接收完成状态。
4. 清除中断标志：如果使用中断来处理UART数据，则需要在处理完中断后清除相关的中断标志位。
5. 关闭UART模块：在不需要使用UART接口时，可以关闭UART模块来释放资源。

UART接口编程的例子

下面是一个使用C语言编写的基本UART接口发送数据的例子：

#include <reg51.h>

void UART_init(unsigned int baudrate)
{
    // 计算波特率控制寄存器的值
    unsigned int baud = (65536 - (FOSC / 4) / baudrate);
    TH1 = (unsigned char)(baud >> 8);
    TL1 = (unsigned char)baud;
    
    // 选项设置
    TMOD = 0x20;  // 定时器1工作在模式2: 8位自动重装计数器方式
    SCON = 0x50;  // 串口工作在模式1
    PCON = 0x00;  // 波特率发生器工作在模式0
    
    // 启动串口
    TR1 = 1;      // 启动定时器1
    TI = 1;       // 置位发送中断标志
}

void UART_send(unsigned char data)
{
    SBUF = data;  // 发送数据
    while (!TI);  // 等待发送完成
    TI = 0;       // 清除发送中断标志
}

void main()
{
    UART_init(9600);  // 初始化UART模块，波特率9600
    UART_send('H');  // 发送字符'H'
    UART_send('e');  // 发送字符'e'
    UART_send('l');  // 发送字符'l'
    UART_send('l');  // 发送字符'l'
    UART_send('o');  // 发送字符'o'
}

上述例子使用了基于MCS-51架构的8051单片机，并使用了51系列单片机的寄存器和功能。具体的编程细节可能因单片机型号而有所不同，但整体原理是相同的。

小结

UART接口是一种常用的异步串行通信接口，用于单片机和外设设备之间的数据传输。单片机中的UART接口编程可以通过配置寄存器和控制寄存器来实现。配置UART参数、读取和写入数据、检查状态和清除标志是UART接口编程的基本步骤。

希望这篇博客能够帮助你了解单片机中UART接口编程的基本原理和步骤。如果你对相关内容有任何疑问或建议，请随时留言。祝愉快编程！

本文来自极简博客，作者：星河追踪者，转载请注明原文链接：单片机中的UART接口编程